A Plútó és holdrendszere lassan felfedi titkait

Különös világ a külső Naprendszerben

Clyde Tombaugh amerikai csillagász 1930-ban fedezte fel a jégből és kőzetekből álló Plútót, melyet sokáig a Naprendszer kilencedik bolygójaként tartottak nyilván, míg csak 2006-ban a Nemzetközi Csillagászati Unió „le nem fokozta” törpebolygóvá, egyszersmind létrehozva a törpebolygó kategóriát, mely döntést akkor is és újabban is nem kevesen bírálták, bírálják. Ám hivatalosan akár nagybolygó, akár törpebolygó a Plútó (ha törpebolygó, akkor Plutonak írandó), holdrendszerével együtt a Naprendszer egyik igen érdekes világa, melyet csak most kezdünk igazából megismerni.

A Naptól csaknem hatmilliárd kilométer közepes távolságra keringő (összehasonlításképp: a közepes Nap–Föld távolság 150 millió kilométer), igen elnyújtott ellipszis alakú pályán mozgó, központi csillagunkat mintegy 250 földi év alatt megkerülő Plútóról nézve a Nap csak egy nagyobb csillag. A planéta húsz év óta folyamatosan távolodik központi csillagunktól, tengelyferdesége pedig olyan nagymértékű lett, hogy felszínén ma már olyan helyek is találhatók, ahová el sem jut a napfény. S még a felszínnél maradva: maximum -218, minimum -225 Celsius-fokos, dermesztő hideg uralkodik rajta, melynek mértékét azzal a példával illusztrálhatjuk, hogy ha a Plútón lépkedve véletlenül valamilyen felszíni alakzatba ütnénk a kezünket, akkor az utóbbi egyszerűen úgy megfagyna, hogy darabokra törne…

A mi Holdunknál is kisebb, aprócska planétának – meglepő módon – öt kísérő égitestből álló holdrendszere van, legnagyobb holdja, a Charon pedig olyan nagyméretű a Plútóhoz képest, hogy tulajdonképpen nem is a bolygó (vagy törpebolygó) körül kering, hanem mindketten közös tömegközéppontjuk körül keringenek. A többi hold némelyike pedig – ahogy az a Hubble amerikai űrtávcsővel végzett vizsgálatok során kiderült – inkább hasonlít elnyújtott, ellipszoid formájú rögbilabdára, mint szabályos gömbre, a legutolsóként felfedezett s egyúttal a legkisebb, mindössze 10 km széles és 24 km hosszú holdacska pedig egy szabálytalan alakú, kozmikus szikla, mely igen közel, csupán 47 000 km-re kering a Plútótól. (Összehasonlításképp: a mi Holdunk 385 ezer kilométerre kering a planétánktól). Amúgy a kisebb holdak elég kaotikusan mozognak: imbolyogva, bukdácsolva haladnak pályáikon, sőt néha még át is fordulnak. Így ezeken az égitesteken időnként helyet cserélnek a pólusok, illetve egy ideig a Nap keleten kel fel, és nyugaton nyugszik le, majd nyugaton emelkedik a láthatár fölé, és keleten ereszkedik a horizont mögé. A kisebb kísérő égitestek egymáshoz viszonyított bonyolult mozgását pedig jól mutatja az a tény, hogy a Nyx égboltjára egymás után kétszer emelkedik fel a Styx, s egymás után háromszor a Hydra.

A Plútó különös holdrendszere a bolygókutatók véleménye szerint egy hajdani kataklizma során jöhetett létre, amikor a Naprendszer kialakulásának időszakában a bolygó egy hasonló méretű égitesttel ütközött össze. De térjünk vissza magához a planétához. Világos színű, vörös foltokkal tarkított felszínét helyenként fagyott nitrogén, metán, nyomokban szén-dioxid borítja, a nitrogén egy része azonban – amint a bolygó, elnyújtott pályáján haladva, közelebb kerül a Naphoz – jégből gáz halmazállapotúvá válik, és légkört hoz létre a planéta körül, majd amint a Plútó távolodni kezd a Naptól, a légkör megfagyva hull alá a felszínre. Az égitest kutatásában mérföldkőnek számított az amerikai New Horizons űrszonda vizsgálata. A 2006 januárjában indított szonda kilenc és fél év elteltével, 2015 júliusában érte el a bolygót, s műszereivel alapos vizsgálat alá vette mind a Plútót, mind a Charont, melynek révén meglepő dolgok derültek ki a planétáról, s még meglepőbb következtetéseket lehet levonni a mérések elemzése révén. A New Horizons felvételein egy változatos felszínű világ képe bontakozott ki. Láthatunk itt hegységeket, melyek csúcsai három-négyezer méteres magasságokba tornyosulnak, s egy ekkora aprócska bolygó esetében roppant magasaknak számítanak. De gleccserek is nyújtózkodnak itt, s jégvulkánok is tarkítják a felszínt. Máshol síkságok terpeszkednek, kráterekkel, de nem mindenütt. A nem hivatalosan Sputnik-síkságnak elnevezett jeges, sík területen például egyetlen becsapódásos kráter sem található, ami arra utal, hogy a felszín itt – geológiai mértékkel mérve – nagyon fiatal, megközelítőleg csupán tízmillió éves, tehát a bolygó geológiailag aktív. Egyébként a Sputnik-síkságon található egy kétezer négyzetkilométeres térség, ahol fagyott nitrogénszemcsékből álló dűnék tengere hullámzik, melyet a bolygó szelei mozgatnak (már amikor légkör jelenik meg a felszín fölött), s bár a Plútó szelei legfeljebb 35 km/h sebességet érnek el, mégis jelentős felszínformáló erőknek számítanak. A Charon pedig szintén változatos felszínű égitest, hegyvonulatokkal, árkokkal, hosszú repedésvölggyel.

De visszatérve a Plútóhoz… A New Horizons mérései alapján elképzelhető, hogy a jeges kéreg alatt folyékony óceán található, melyet a bolygó belsejébe zárt radioaktív elemek bomlásából származó hő, illetve a planéta kialakulásakor a belé csapódó anyagdarabok mozgási energiájából átalakult hőenergia tart folyékony halmazállapotban. Sőt a Nature Geoscience nemzetközi tudományos folyóiratban a napokban megjelentetett tanulmány szerint a Naprendszer őskorában a felszínen is óceán hömpölygött. A New Horizons fényképein ugyanis tágulás okozta repedések is láthatók, melyek egy ősi óceán befagyása révén alakultak ki. Carver Bierson amerikai bolygókutató és a tanulmány társszerzői szerint, ha a bolygó belseje kezdetben hideg lett volna, és belülről olvadt volna meg, akkor a bolygó összehúzódott volna, és a felvételeken látni lehetne az összehúzódás nyomait. Ha viszont a planéta belseje kezdetben forró volt, akkor a lehűlése és az óceán befagyása során kitágult, és ennek látszanak is a nyomai, míg az összehúzódásra kevesebb jel utal. Így a megfigyelések egy kezdetben forró belsejű bolygó és a rajta hullámzó óceán meglétére utalnak. S a kutatók számításai szerint, ha a Plútó kevesebb, mint 30 ezer év alatt alakult ki, akkor elkerülhetetlen volt, hogy kezdetben folyékony óceán hömpölyögjön rajta, ha viszont a Naprendszer megszületésekor pár millió év alatt alakult ki a Plútó, akkor csak abban az esetben maradhatott forrón a belseje, ha nagyobb égitestek kataklizmaszerű ütközései során a becsapódó objektumok mélyen a felszín alá juttattak hőenergiát…

A Plútó és holdrendszere még sok meglepetést tartogat az emberiségnek…

Lajos Mihály